[发明专利]一种纳米复合MeSiCN涂层的制备装置及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米复合MeSiCN涂层的制备装置，其特征在于包括真空室（1）、第一脉冲多弧电源（2）、第二脉冲多弧电源（3）、第一金属多弧靶源（10）及第二金属多弧靶源（11），所述真空室（1）内设有用于放置基体的转架（15），其底部设有进气口（14），所述转架（15）与真空室（1）转动连接，所述第一金属多弧靶源（10）与第二金属多弧靶源（11）设置于真空室（1）的内壁上，两金属多弧靶源与真空室（1）固定连接，所述第一金属多弧靶源（10）和真空室（1）之间连有第一脉冲多弧电源（2），第二金属多弧靶源（11）和真空室（1）之间连有第二脉冲多弧电源（3）；转架（15）和真空室（1）之间连有偏压电源（16），所述真空室（1）外靠近第一脉冲多弧电源（2）和第二脉冲多弧电源（3）分别设有第一电磁线圈（4）和第二电磁线圈（5）。

2.根据权利要求1所述的一种纳米复合MeSiCN涂层的制备装置，其特征在于包括第一进气管（12）和第二进气管（13），第一进气管（12）和第二进气管（13）分别设置于第一金属多弧靶源（10）的旁边和第二金属多弧靶源（11）的旁边；包括第一流量计（8）和第二流量计（9），所述第一流量计（8）和第二流量计（9）分别设置于第一进气管（12）和第二进气管（13）上。

3.根据权利要求1所述的一种纳米复合MeSiCN涂层的制备装置，其特征在于所述第一金属多弧靶源（10）的电连接端与第一脉冲多弧电源（2）的负极电气连接，第一脉冲多弧电源（2）的正极与真空室（1）电气连接；所述第二金属多弧靶源（11）的电连接端与第二脉冲多弧电源（3）的负极电气连接，第二脉冲多弧电源（3）的正极与真空室（1）电气连接；偏压电源（16）的负极与转架（15）的电连接端电气连接，偏压电源(16)的正极与真空室（1）的电连接端电气连接，且真空室（1）接地。

4.根据权利要求1所述的一种纳米复合MeSiCN涂层的制备装置，其特征在于所述转架（15）、第一金属多弧靶源（10）及第二金属多弧靶源（11）均与真空室（1）绝缘；第一进气管（12）与第一金属多弧靶源（10）及真空室（1）绝缘；第二进气管（13）与第二金属多弧靶源（11）及真空室（1）绝缘；所述第一金属多弧靶源（10）与第二金属多弧靶源（11）相对设置，所述第一金属多弧靶源（10）和第二金属多弧靶源（11）均与真空室（1）通过法兰固定连接。

5.一种利用如权利要求1所述的装置镀纳米复合MeSiCN涂层的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1）将基体经表面除油、抛光后浸入丙酮中超声波清洗，并酒精脱水，取出后吹干；然后将其置于真空室（1）内的转架（15）上，将真空室（1）抽至真空度小于5×10^-4Pa，加热到400℃并保持该温度直至镀膜结束；

2）对1）步骤中得到的基体进行Ar离子辉光清洗，清洗完后得到清洗后的待镀工件，备用；

3）采用脉冲增强多弧离子镀技术或传统直流多弧离子镀技术应用于相向设置的两个金属靶，在2）步骤中得到的待镀工件上沉积过渡层，其中过渡层为Me/MeN/MeCN、Me/MeN或Me/MeC；

4）将3）步骤中得到的含过渡层的工件样品采用脉冲增强多弧放电制备MeSiCN涂层；即得到所要制备的纳米复合MeSiCN涂层。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于2）步骤中对1）步骤中得到的基体进行Ar离子辉光清洗的具体过程如下：

从进气口（14）向真空室（1）里通入Ar气体，使得真空室（1）的气压为0.3-1.0Pa并保持，然后开启偏压电源（16），调整偏压值为-600~-1000V，占空比为10-80％，对基体进行Ar离子轰击清洗，清洗时间为5-100min，得到清洗后的待镀工件。